غبار ذكي: مستشعرات كهروميكانيكية دقيقة لإحداث ثورة في مختلف القطاعات

يعمل الباحثون الحديثون على أنظمة الغبار الذكية التي يمكن أن تتيح ابتكارات كبرى في الطب والبحث العلمي والصناعات الثقيلة.  

سياق الغبار الذكي

الغبار الذكي هو جهاز صغير يعمل غالبًا جنبًا إلى جنب مع العشرات إلى مئات الآلاف من الأجهزة الأخرى المماثلة ، ويمكن لكل جهاز أن يعمل كمكون فردي لنظام حوسبة أكبر. يتكون الغبار الذكي من مجموعة من الأنظمة الكهروميكانيكية الصغيرة اللاسلكية (MEMS) ، مثل الروبوتات والكاميرات وأجهزة الاستشعار وآليات الاتصال الأخرى. يتم توصيل MEMS في النهاية بشبكة كمبيوتر لاسلكيًا لتحليل البيانات التي يتم الحصول عليها من خلال تقنية تحديد التردد اللاسلكي (RFID). 

يجمع نظام MEMS ، الذي يُطلق عليه أيضًا motes ، البيانات ، بما في ذلك الضوء ودرجة الحرارة والاهتزازات والتسارع والضغط والصوت والإجهاد والرطوبة. يتم نقل هذه البيانات من نظام كهروميكانيكي دقيق إلى آخر حتى تصل إلى عقدة النقل. تشمل الوظائف الرئيسية لنظام MEMS (1) جمع البيانات ، (2) معالجة البيانات باستخدام نظام كمبيوتر لاسلكيًا ، (3) وتوصيل البيانات إلى السحابة أو أنظمة MEMS الأخرى لاسلكيًا.

يجادل بعض الباحثين بأن الغبار الذكي يمثل التطور التالي لإنترنت الأشياء (IoT). أصبحت هذه الأجهزة أكثر تقدمًا ، ويتم دمجها في كل مكان من تقنيات العملاء مثل منظمات الحرارة الذكية إلى منتجات قطاع الشركات مثل أجهزة الاستشعار الصغيرة التي تراقب إنتاج آبار النفط. 

ومع ذلك ، وفقًا لـ Hype Cycle من Gartner ، ستستغرق تقنيات الغبار الذكية أكثر من عقد لتحقيق الاستخدام السائد وإحداث ثورة في إنترنت الأشياء على نطاق تجاري. 

التأثير التخريبي

نظرًا لوزنها وحجمها ، يمكن وضع أجهزة الغبار الذكية بسهولة في مساحات ضيقة وبعيدة لجمع معلومات مفصلة في مواقف مختلفة. على مدى السنوات القليلة الماضية ، أثبتت تقنية الغبار الذكية أنها مفيدة للغاية في مختلف الصناعات والأعمال البحثية. علي سبيل المثال:

• يمكن أيضًا وضع الغبار الذكي داخل جسم الإنسان للتحقق من استعادة الأعضاء التالفة والعظام المكسورة. 
• يمكن أيضًا استخدام هذه النظم الصغيرة جدًا في الصناعة الزراعية لمراقبة الاحتياجات المتنوعة للنباتات ، مثل مكافحة الآفات وأوقات الري. 
• أثبت الباحثون في جامعة كاليفورنيا في بيركلي أن الغبار المحايد يمكنه تحليل وظائف المخ.

أسئلة للتعليق عليها

• ما هي التطبيقات الأخرى التي تعتقد أنه سيتم تطبيق تقنية الغبار الذكية عليها خلال العقد القادم؟
• كيف يجب على الحكومات تنظيم هذه التكنولوجيا للحد من سوء استخدامها؟